WO2015165637A1 - Ensemble roulant - Google Patents

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WO2015165637A1
WO2015165637A1 PCT/EP2015/055501 EP2015055501W WO2015165637A1 WO 2015165637 A1 WO2015165637 A1 WO 2015165637A1 EP 2015055501 W EP2015055501 W EP 2015055501W WO 2015165637 A1 WO2015165637 A1 WO 2015165637A1
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WO
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rim
adapter
equal
rolling assembly
assembly according
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/055501
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English (en)
Inventor
Bertrand Daval
Michel Ahouanto
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Filing date
Publication date
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Publication of WO2015165637A1 publication Critical patent/WO2015165637A1/fr

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B25/00—Rims built-up of several main parts ; Locking means for the rim parts
    • B60B25/22—Other apurtenances, e.g. for sealing the component parts enabling the use of tubeless tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B23/00—Attaching rim to wheel body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/02—Seating or securing beads on rims
    • B60C15/0209—Supplementary means for securing the bead
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/20—Avoidance of
    • B60B2900/212—Damage

Definitions

  • the invention relates to a rolling assembly.
  • the rolling assembly of the invention is preferably used in the field of tires for light vehicles, such as tourism and pickup truck, but still for heavy goods vehicles, for civil and agricultural tires.
  • Ring direction direction intersecting the axis of rotation of the tire and perpendicular to it
  • - “circumferential direction” direction perpendicular to a radius and lying in a plane perpendicular to the axis of rotation of the tire
  • Ring section section along a plane which contains the axis of rotation of the tire
  • Assembly an assembly comprising a tire, a steel or aluminum rim and the adapter according to the invention.
  • shocks caused on such rolling elements may cause the rupture of one or more components of the rolling element (pneumatic and / or j ante).
  • US Pat. No. 1,250,405A describes a tire comprising three vulcanized zones for constituting a pneumatic tire in the form of a flattened arch, an inner support and an elastic core. This document gives no details on the ratio (Width W) / (width of the adapter L).
  • WO 2013 / 045618A1 discloses a lightened wheel comprising a carbon-reinforced plastic rim and a light metal wheel star.
  • CA2 281 651 discloses a tire and a mounted assembly comprising it. The tire comprises a mounting base on the rim and means for locking the tire on the rim.
  • GB 2 039 831 discloses a mounted assembly comprising a tire and a rim which comprises no removable portion. Also the need remains to have a rolling assembly lighter than rolling assemblies whose rim is steel, and which has a better impact resistance due to better protection of the tire, while maintaining a high level of tire handling performance, in particular its ability to develop significant drift.
  • the invention therefore relates to a roller assembly comprising a tire comprising two beads, a rim having a rim groove disposed between two rim seats each having an axially outer end, said rim having a total width W between each end axially. outer of said two rim seats, and an adapter ensuring the junction between each bead and each seat rim.
  • the rolling assembly is characterized in that the adapter comprises two axially outer ends each comprising an adapter seat and an adapter support face substantially comprised in a plane perpendicular to the axis of rotation, a body connecting said two outer axial ends so as to form a unitary piece and comprising at least one main reinforcing armature, and
  • the adapter having a total axial width L between each adapter seat so that the W / L ratio is greater than or equal to 20 % and less than or equal to 60%, in that the body comprises a locking element for wedging said adapter in the rim groove, and in that the rim is made of a material chosen from aluminum alloys and / or magnesium, composite materials based on carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, vegetable fibers, said fibers being included in a matrix based on thermosetting compounds or thermoplastic compounds, or in a compound complex comprising an elastomer and a complex based on resin and fibers selected from carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, vegetable fibers, or combinations thereof rials.
  • the axially outer end of the adapter defines, axially, a "housing for receiving the bead of the tire.”
  • the bearing surface of the axially outer end serves to support, in the axial direction, the bead of the tire like a rim hook.
  • the housing receives the tire bead just as conventionally does the seat of a rim.
  • the tire is then immobilized axially by the inflation pressure, and is pressed against the bearing surface of this axially outer end, as is conventionally done for the bead of a tire against the rim hook d. a rim.
  • the tire is immobilized axially relative to the rim, more precisely the beads of the tire are immobilized axially with respect to the rim in the same way as for a conventional wheel assembly in which the beads of the tire are mounted directly on the seats of a rim, while the beads of the tire are not immobilized radially relative to the rim, specifically the beads of the tire are capable of a degree of displacement radially relative to the rim.
  • standard rolling it can be said that there is almost no axial deformation of the adapter, or it is negligible compared to the radial deformation.
  • the axial deformation of the adapter can be important, thus helping to reduce the constraints on the mounted assembly.
  • the assembly according to the invention has the advantage of being simple constitution while ensuring good performance in terms of tire handling, and in particular an ability to develop significant drift, and this with a rim consisting of an elastic part and a non-elastic part.
  • a rim consisting of an elastic part and a non-elastic part.
  • the combination of a portion of elastic rim and a non-elastic rim portion allows the rim hook to deform under the effect of a shock significantly decreasing the recovery of efforts created by the wheel and the vehicle.
  • the carbon-based composite materials comprise long or short carbon fibers.
  • the fiber-based composite materials comprise fibers having a length greater than or equal to 5 mm.
  • the matrix based on thermosetting compounds is chosen from epoxy resins, vinylester, unsaturated polyesters, cyanate ester, bismaleimide, acrylic resins, phenolic resins, polyurethanes and combinations thereof.
  • the matrix based on thermoplastic compounds is chosen from polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyamides (PA), semi-aromatic polyamides, polyester (PET) and polybutylene terephthalate.
  • PBT polyetheretherketone
  • PEEK polyetherketoneketone
  • PEKK polyetherketoneketone
  • PSU polyethersulfone
  • PEI polyetherimide
  • PI polyimide
  • PAI polyphenylenesulfide
  • POM polyoxymethylene
  • PPO polyphenylene oxide
  • the W / L ratio is greater than or equal to 25% and less than or equal to 50%.
  • each outer axial end comprises an outer reinforcing element chosen from a metal (steel), a composite material, a thermoplastic material, a resin, nylon, aramid. It may comprise a matrix of resin and / or reinforcing fibers, such as rayon, aramid, PET, nylon, fiberglass, carbon fiber, basalt fiber, poly (ethylene2,6 naphthalate) (PEN), polyvinyl alcohol ( PVA).
  • the locking element may have a total axial length greater than or equal to 10% and less than or equal to 80%, and preferably greater than or equal to 30% and less than or equal to 50% to the total width W of the rim.
  • This blocking element is preferably present in the middle part of the adapter.
  • the locking element may consist of one or more parts connected to each other or not.
  • the locking element may also be present near one of the axially outer ends or on any location on the body disposed between the middle position of the adapter and one of the axially outer ends.
  • the rim groove may also be arranged offset from the median of the rim. The rim would then have two rim seats of different lengths.
  • the locking element preferably comprises a reinforcement which has an extension module greater than 4GPa, and preferably greater than 12GPa.
  • This reinforcement may be selected from metal (steel), nylon, polyethylene terephthalate (PET), aramid.
  • the blocking member may comprise a resin matrix and / or reinforcing fibers such as rayon, aramid, PET, nylon, fiberglass, carbon fiber, basalt fiber, poly (2,6-ethylene naphthalate (PEN), polyvinyl alcohol (PVA), polyketones.
  • the locking element may be arranged at a length "1" located between a central axis YY 'passing through the center of said locking element and one of the support faces of said adapter.
  • the body of the adapter may comprise at least one protrusion.
  • This projection may be present at choice on an axially outer end or on both.
  • the projection is preferably made of an elastomer conventionally used in the field of the tire.
  • the body may comprise at least one protrusion.
  • the protrusion may be optionally present on an axially upper end or both.
  • the projection is preferably made of an elastomer conventionally used in the field of the tire.
  • the projection may be made of metal, composite material, thermoplastic material, resin.
  • the position of the projection on the adapter according to the invention may advantageously resume the parametric conditions defined by ETRTO (the European Tire and Rim Technical Organization).
  • the width "A" of rim seat is greater than or equal to 10% of the width W of the rim.
  • the width "B" between the bearing surface of an axially outer end of the adapter and the axial end of the nearest rim seat is greater than or equal to 10%> of the total width L of the adapter, and preferably greater than or equal to 15%. For the wheel of a passenger vehicle this width "B" is equal to 21mm.
  • the body of the adapter according to the invention is preferably constituted by a main reinforcement armature formed of at least one sheet of metal (steel), textile (rayon), aramid, PET, nylon cables. , fiberglass, carbon fiber, basalt fiber, poly (ethylene-2,6-naphthalate) (PEN), polyvinyl alcohol (PVA), polyketones parallel to each other in the sheet and radial.
  • the ply is anchored in each axially outer end to each outer reinforcing member, such as a rod to form a flip.
  • the body includes several plies, the latter have an angle of between 90 ° and 35 ° with respect to the circumferential direction.
  • the body When the body comprises only a single ply of reinforcements, it will be oriented between 60 ° and 90 °, and more preferably at 90 °, with respect to the circumferential direction.
  • the main reinforcement armature of said body may have an expansion module greater than or equal to 4GPa.
  • the layers and the complex compound preferably comprise the elastomer constituents conventionally used in the tire field, such as the crosslinkable rubbers by chemical vulcanization reactions by sulfur bridges, by carbon-carbon bonds created by the action. of peroxides or ionizing radiation, by other chains of atoms specific to the molecule of the elastomer, secondly, the thermoplastic elastomers (TPE) where the elastically deformable part form a network between "hard” regions that are not very deformable whose cohesion is the result of physical bonds (crystallites or amorphous regions above their glass transition temperature), then the non-thermoplastic elastomers and finally the thermosetting resins.
  • TPE thermoplastic elastomers
  • the body of the adapter may comprise a hoop disposed on at least a portion of its radially outer surface and / or at least a radially inner portion of the reinforcing armature.
  • the hoop used according to the invention is chosen from the materials conventionally used in this function and in the field of the tire, and having an expansion module greater than or equal to 4GPa, or even greater than or equal to 12GPa.
  • This hoop may be integral or not of the adapter. If it is not attached to the adapter, it can be put in place after mounting the adapter on the rim.
  • the hoop can be glued cold or hot on the adapter.
  • the hoop can still be fixed by any mechanical means, such as tightening, screwing.
  • the assembly between the rim and the adapter is made in force.
  • the adapter is therefore rendered indissociable from the rim, and therefore not removable.
  • the adapter can be glued cold or hot on the rim after prior treatment of the metal constituting the rim. When the adapter is glued hot or cold on the rim, the adapter is not removable.
  • the adapter comprises at least one conductive strip, removable or not, disposed on all or part of the circumferential periphery of said adapter, and a complete path from the adapter support face to the rim J
  • the presence of the conductive strip also makes it possible to ensure the conduction of electricity between the ground and the wheel, and therefore between the ground and the vehicle, especially when the conductivity of the elastomer compositions is not sufficient, and this as much as the tire does not rest directly on the wheel but on an adapter.
  • the conductive strip when removable or non-removable, it is disposed entirely on the radially outer surface of the body.
  • the conductive strip when the conductive strip is non-removable, it is partially buried under the radially outer surface of the body.
  • the conductive strip has an electrical resistivity of less than or equal to 10 8 Ohm. cm, and preferably less than or equal to 10 7 Ohm.cm.
  • the conductive strip is optionally constituted by a metal strip or an elastomer composition comprising carbon black in an amount greater than or equal to 15%.
  • the carbon black of the elastomeric composition has a specific surface greater than or equal to 500m 2 / g.
  • the conductive strip when it is non-removable, it is bonded or crosslinked to the elastomeric composition of the body.
  • FIG. 1 represents a schematic sectional view of the assembly according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic sectional view of a first embodiment of the adapter of the assembly according to the invention
  • FIG. 3 represents a schematic sectional view of a second embodiment of the invention.
  • adapter of the assembly according to the invention and
  • FIG. 4 represents a schematic sectional view of a third embodiment of the adapter and the rim of the assembly according to the invention
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a fourth embodiment of the adapter and the rim of the assembly according to the invention.
  • the set of general reference assembly 1 comprises a tire 2 with two beads 3, a rim 4 with a rim groove 5.
  • the rim is composite carbon / epoxy.
  • the groove 5 is disposed between two rim seats 6.
  • the rim has a length W equal to 50 mm for a tire size 7.5J17. This length W is measured between each axially outer end of each rim seat 6.
  • This assembly 1 further comprises an adapter 7.
  • the adapter 7 comprises two axially outer ends 8. Each of these ends 8 comprises an adapter seat 9 on which comes to rest the bead 3 of the tire 2, and a support face 10 of adapter substantially included in a plane perpendicular to the axis of rotation of the tire.
  • the adapter 7 further comprises a body 11 which connects each end 8 and forms a unitary piece. This body 11 consists of a reinforcement reinforcement l ia classic known in the field of the tire.
  • each adapter seat 9 When mounted the tire comes to rest on each adapter seat 9 and comes to bear on each bearing surface 10.
  • the total axial width L between each Adapter seat 9 is equal to 190.5mm, and "1" is equal to 56mm.
  • the body 11 comprises in its middle part, on either side of the central axis XX ', a locking element 13 having an axial length "1" equal to 25% of the width L.
  • L' blocking element 13 is made of rubber which has an extension module equal to 50GPa.
  • the adapter does not include a hoop.
  • the roller assembly according to the invention comprises a hoop
  • the hoop is disposed mainly in the middle part of the body 11 on either side of the axis XX ', and consists of materials conventionally used in tire-based textile or metal.
  • Each radially outer end 8 each comprises an outer reinforcing element 14, also called rod, consisting of a glass-resin composite material.
  • the adapter 7 As shown in Figure 2, only the adapter 7 is shown. It comprises a band 15 disposed on either side of the median axis XX '.
  • the adapter further comprises the elements mentioned above two projections 16 each disposed on the body 11, at least 21mm from the end of the bearing surface 10 for a rim of size 7.5 Jl 7.
  • These two projections 16 are made of elastomeric rubber, optionally reinforced by cables arranged in the circumferential direction.
  • the assembly of this assembly is carried out in a conventional manner and known by forcing the adapter on the rim so that the locking element 13 fits into the groove 5 of the rim 4.
  • the beads 3 of the tire 2 are then each arranged on a seat of the adapter 9.
  • the assembled assembly is then put under its nominal pressure.
  • the blocking element 13 is disposed in the middle part of the adapter 7.
  • the locking element 13 is disposed offset from the central axis XX 'of the adapter but centrally relative to the central axis ZZ' of the rim . It is arranged at a distance "1" greater than or equal to (W / 2 + 21).
  • the length "1" located between the center of the rim groove and the axially outer end of the adapter respects the physical constraints A> 5mm and B> 21mm, where A is the width of a rim seat and B the distance between the bearing face 4 of an axially outer end of the adapter and an axial end of a rim seat.
  • This test consists of mounting a set mounted on a sidewalk at an angle of attack of 30 °. The choice of this angle is based on the fact that it constitutes a very penalizing stress for a tire.
  • the test is carried out with two different sidewalk heights (90mm and 110mm). The test proceeds as follows. Several passages of the wheel are made at different speeds until the tire is punctured. The starting speed is 20km / h, then we increment the speed of 5km / h at each new passage.
  • Results greater than 100 show improved behavior in the event of a side impact.
  • the test carried out on the sidewalk height of 90 mm results in the puncture of the control tire at a speed of 30 km / h, whereas the assembly according to the invention undergoes no damage at this same speed, even at a speed of 50 km. / h.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ensemble roulant comprenant un pneumatique comprenant deux bourrelets, une jante ayant une gorge de jante disposée entre deux sièges de jante ayant chacun une extrémité axialement extérieure ladite jante présentant une largeur totale W entre chaque extrémité axialement extérieure desdits deux sièges déjante, et un adaptateur assurant la jonction entre chaque bourrelet et chaque siège déjante. Cet ensemble se caractérise en ce que l'adaptateur comprend deux extrémités axialement extérieures comprenant chacune un siège d'adaptateur et une face d'appui d'adaptateur sensiblement comprise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, un corps reliant lesdites deux extrémités axiales extérieures de manière à former une pièce unitaire et comprenant au moins une armature de renforcement principale, et une face destinée à être en contact avec la gorge de jante, et disposée radialement à l'intérieur, ledit adaptateur présentant une largeur axiale totale L comprise entre chaque siège d'adaptateur pour qu'un rapport W/L soit supérieur ou égale à 20% et inférieur ou égale à 60%, et en ce que la jante est constituée en un matériau choisi parmi les alliages d'aluminium et/ou de magnésium, les matériaux composites à base de fibres de carbone, de fibres de verre, de fibres d'aramide, de fibres végétales, lesdites fibres étant comprises dans une matrice à base de composés thermodurcissables ou de composés thermoplastiques, ou en un composé complexe comprenant un élastomère et un complexe à base de résine et de fibres choisies parmi les fibres de carbone, les fibres de verre, les fibres d'aramide, les fibres végétales ou les combinaisons de ces matériaux.

Description

ENSEMBLE ROULANT
[0001] L'invention concerne un ensemble roulant.
[0002] L'ensemble roulant de l'invention est de préférence utilisé dans le domaine des pneumatiques pour véhicules légers, tels que tourisme et camionnette, mais encore pour poids lourds, pour pneu génie civil et agricole.
[0003] On rappelle ci-après les définitions utilisées dans la présente invention :
« direction axiale » : direction parallèle à l'axe de rotation du pneumatique,
« direction radiale » : direction coupant l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci, - « direction circonférentielle » : direction perpendiculaire à un rayon et comprise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique,
« coupe radiale » : coupe selon un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique,
« plan équatorial » : plan perpendiculaire à l'axe de rotation et qui passe par le milieu de la bande de roulement,
« ensemble monté » : ensemble comprenant un pneumatique, une jante en acier ou aluminium et l'adaptateur selon l'invention.
[0004] Dans le souci de diminuer les émissions de gaz carbonique des véhicules automobiles, les constructeurs souhaitent diminuer la masse de ces véhicules mais également la résistance au roulement de leurs pneumatiques. La réduction de cette résistance au roulement peut s'effectuer en augmentant le diamètre extérieur des pneumatiques et par conséquent celui des roues.
[0005] Mais ceci entraîne une augmentation de la masse de la roue et par conséquent celle du véhicule. [0006] Aussi une solution connue consiste à utiliser des matériaux plus légers que l'acier pour constituer la jante, tels que des alliages d'aluminium. Mais de telles jantes, si elles sont plus légères et présentent un aspect visuel plus aéré facilitant ainsi le dégagement de la chaleur issue des freins, ne sont pas suffisamment résistantes à des chocs, tels que nids de poule et/ou chocs trottoirs.
[0007] En effet, les chocs occasionnés sur de tels éléments roulants peuvent entraîner la rupture d'un ou plusieurs des constituants de l'élément roulant (pneumatique et/ ou j ante) .
[0008] Le document US 1 250 405A décrit un pneumatique comprenant trois zones vulcanisées pour constituer un bandage pneumatique en forme d'arche aplatie, un support intérieur et un cœur élastique. Ce document ne donne aucune précision sur le rapport (largeur déjante W)/(largeur de l'adaptateur L).
[0009] Le document WO 2013/045618A1 décrit une roue allégée comprenant une jante en plastique renforcé de carbone et une étoile de roue en métal léger. [0010] Le document CA2 281 651 décrit un pneumatique et un ensemble monté le comprenant. Le pneumatique comprend une base de montage sur la jante et des moyens de blocage du pneumatique sur la jante.
[0011] Le document GB 2 039 831 décrit un ensemble monté comprenant un pneumatique et une jante qui ne comprend aucune partie amovible. [0012] Aussi il subsiste le besoin de disposer d'un ensemble roulant plus léger que les ensembles roulant dont la jante est en acier, et qui présente une meilleure résistance aux chocs du fait d'une meilleure protection du pneumatique, tout en maintenant à un haut niveau les performances de tenue de route du pneumatique, en particulier son aptitude à développer d'importantes poussées de dérive. [0013] L'invention a donc pour objet un ensemble roulant comprenant un pneumatique comprenant deux bourrelets, une jante ayant une gorge de jante disposée entre deux sièges de jante ayant chacun une extrémité axialement extérieure ladite jante présentant une largeur totale W entre chaque extrémité axialement extérieure desdits deux sièges de jante, et un adaptateur assurant la jonction entre chaque bourrelet et chaque siège déjante.
[0014] L'ensemble roulant se caractérise en ce que l'adaptateur comprend deux extrémités axialement extérieures comprenant chacune un siège d'adaptateur et une face d'appui d'adaptateur sensiblement comprise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, un corps reliant lesdites deux extrémités axiales extérieures de manière à former une pièce unitaire et comprenant au moins une armature de renforcement principale, et
- une face destinée à être en contact avec la gorge de jante, et disposée radialement à l'intérieur, ledit adaptateur présentant une largeur axiale totale L comprise entre chaque siège d'adaptateur pour que le rapport W/L soit supérieur ou égale à 20% et inférieur ou égale à 60%, en ce que le corps comprend un élément de blocage destiné à caler ledit adaptateur dans la gorge de jante, et en ce que la jante est constituée en un matériau choisi parmi les alliages d'aluminium et/ou de magnésium, les matériaux composites à base de fibres de carbone, de fibres de verre, de fibres d'aramide, de fibres végétales, lesdites fibres étant comprises dans une matrice à base de composés thermodurcissables ou de composés thermoplastiques, ou en un composé complexe comprenant un élastomère et un complexe à base de résine et de fibres choisies parmi les fibres de carbone, les fibres de verre, les fibres d'aramide, les fibres végétales, ou les combinaisons de ces matériaux. [0015] L'extrémité axialement extérieure de l'adaptateur délimite, axialement, un « logement destiné à recevoir le bourrelet du pneumatique ». La face d'appui de l'extrémité axialement extérieure sert d'appui, dans le sens axial, au bourrelet du pneumatique à l'instar d'un crochet dé jante. [0016] Ainsi le logement reçoit le bourrelet du pneumatique tout comme le fait classiquement le siège d'une jante. Le pneumatique est alors immobilisé axialement par la pression de gonflage, et est plaqué contre la face d'appui de cette extrémité axialement extérieure, à l'instar de ce qui est fait classiquement pour le bourrelet d'un pneumatique contre le crochet dé jante d'une jante. [0017] Ainsi, en fonctionnement de l'ensemble roulant selon l'invention et aux sollicitations de service pour lesquelles il est conçu, le pneumatique est immobilisé axialement par rapport à la jante, plus précisément les bourrelets du pneumatique sont immobilisés axialement par rapport à la jante de la même façon que pour un ensemble roulant classique dans lequel les bourrelets du pneumatique sont montés directement sur les sièges d'une jante, alors que les bourrelets du pneumatique ne sont pas immobilisés radialement par rapport à la jante, plus précisément les bourrelets du pneumatique sont capables d'un degré de déplacement radialement par rapport à la jante. En roulage standard, on peut dire qu'il n'y a quasiment pas de déformation axiale de l'adaptateur, ou alors elle est négligeable par rapport à la déformation radiale. [0018] En revanche, lors d'un choc, la déformation axiale de l'adaptateur peut être importante, contribuant ainsi à réduire les contraintes sur l'ensemble monté.
[0019] L'ensemble selon l'invention présente l'avantage d'être de constitution simple tout en garantissant de bonnes performances quant à la tenue de route du pneumatique, et en particulier une aptitude à développer d'importantes poussées de dérive, et ceci avec une jante constituée d'une partie élastique et d'une partie non élastique. [0020] En effet, la combinaison d'une partie de jante élastique et d'une partie de jante non élastique permet au crochet dé jante de se déformer sous l'effet d'un choc en diminuant de manière significative les remontés d'efforts créés par la roue et le véhicule. [0021] De préférence, les matériaux composites à base de carbone comprennent des fibres de carbone longues ou courtes.
[0022] De préférence, les matériaux composites à base de fibres comprennent des fibres ayant une longueur supérieure ou égale à 5mm.
[0023] De préférence, la matrice à base de composés thermodurcissables est choisie parmi les résines époxy, le vinylester, les polyesters insaturés, le cyanate ester, le bismaléimide, les résines acryliques, les résines phénoliques, les polyuréthanes et leur combinaison.
[0024] De préférence, la matrice à base de composés thermoplastiques est choisie parmi le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), les polyamides (PA), les polyamides semi-aromatiques, le polyester (PET), le polytéréphtalate de butylène (PBT), le polyétheréthercétone (PEEK), le polyéthercétonecétone (PEKK), le polyéthersulfone (PSU), le polyétherimide (PEI), le polyimide (PI), le polyamideimide (PAI), le polyphénylénesulfïde (PPS), le polyoxyméthylène (POM), le polyoxyde de phénylène (PPO). [0025] De préférence, le rapport W/L est supérieur ou égale à 25% et inférieur ou égale à 50%.
[0026] La largeur totale W de la jante doit être inférieure à la largeur totale L de l'adaptateur de manière à garantir à cet adaptateur une élasticité suffisante qui permet d'absorber correctement le transfert des forces mécaniques inhérente à un choc. Une telle élasticité ne peut pas être obtenue lorsque la largeur de la jante est trop importante. [0027] Le rapport W/L tel que défini dans l'adaptateur permet ainsi de garantir à l'ensemble monté et gonflé, d'une part, une liaison mécanique permanente et suffisante entre le pneumatique et l'adaptateur, et d'autre part, une absorption correcte des forces mécaniques inhérentes à un choc. [0028] De préférence, chaque extrémité axiale extérieure comprend un élément de renfort extérieur choisi parmi un métal (acier), un matériau composite, un matériau thermoplastique, une résine, du nylon, de l'aramide. Il peut comprendre une matrice en résine et/ou fibres de renforcement, telle que rayonne, aramide, PET, nylon, fibre de verre, fibre de carbone, fibre de basalte, poly(éthylène2,6 naphtalate) (PEN), polyvinyl alcool (PVA).
[0029] L'élément de blocage peut présenter une longueur axiale totale supérieure ou égale à 10% et inférieure ou égale à 80%, et de préférence supérieure ou égale à 30% et inférieure ou égale à 50% à la largeur totale W de la jante.
[0030] Cet élément de blocage est de préférence présent dans la partie médiane de l'adaptateur. L'élément de blocage peut être constitué en une ou plusieurs parties reliées entre elles ou non.
[0031] L'élément de blocage peut également être présent à proximité de l'une des extrémités axialement extérieures ou sur tout emplacement sur le corps disposé entre la position médiane de l'adaptateur et l'une des extrémités axialement extérieures. [0032] La gorge de jante peut également être disposée de manière décalée par rapport à la médiane de la jante. La jante présenterait alors deux sièges de jante de longueurs différentes.
[0033] La gorge peut alors être disposée sur tout emplacement possible sur l'un des deux sièges déjante. [0034] L'élément de blocage comporte de préférence un renfort qui présente un module d'extension supérieur à 4GPa, et de préférence supérieur à 12GPa. Ce renfort peut être choisi parmi le métal (acier), le nylon, le polyéthylène téréphtalate (PET), l'aramide. L'élément de blocage peut comprendre une matrice en résine et/ou des fibres de renforcement telles que la rayonne, l'aramide, le PET, le nylon, la fibre de verre, la fibre de carbone, la fibre de basalte, le poly(éthylène 2,6 naphtalate (PEN), le polyvinyl alccol (PVA), les polykétones.
[0035] L'élément de blocage peut être disposé à une longueur « 1 » située entre un axe médian YY' passant par le centre dudit élément de blocage et une des faces d'appui dudit adaptateur.
[0036] Cette longueur « 1 » est comprise entre une longueur minimum et une longueur maximum définies par les formules mathématiques suivantes : lmini = 0,l (W + W/2 + L) et lmaxi = L - 0,l(W + W/2 + L) dans le cas d'une utilisation pour un véhicule de tourisme, le siège de jante aura une longueur au minimum égale à 5mm, avec lmini = 5 + 0,10W/2 + 0,lL et lmaxi = L - (5 + 0,1 W/2 + 0,1L)
[0037] Le corps de l'adaptateur peut comprendre au moins une saillie. Cette saillie peut être présente au choix sur une extrémité axialement extérieure ou sur les deux. La saillie est de préférence constituée d'un élastomère classiquement utilisé dans le domaine du pneumatique.
[0038] Le corps peut comprendre au moins une saillie. La saillie peut être présente au choix sur une extrémité axialement supérieure ou sur les deux. La saillie est de préférence constituée d'un élastomère classiquement utilisé dans le domaine du pneumatique. La saillie peut être constituée en métal, en matériau composite, en matériau thermoplastique, en résine. [0039] La position de la saillie sur l'adaptateur selon l'invention peut avantageusement reprendre les conditions paramétriques définies par l'ETRTO (the European Tyre and Rim Technical Organisation).
[0040] Ainsi la distance « d » comprise entre le centre de la saillie et la face d'appui de l'adaptateur sera fonction de sa largeur axiale totale L de l'adaptateur. Le tableau I ci-après donne quelques correspondances entre les valeurs de L et « d ».
Figure imgf000010_0001
Tableau I
[0041] La largeur « A » de siège de jante est supérieure ou égale à 10% de la largeur W de la jante.
[0042] La largeur « B » entre la face d'appui d'une extrémité axialement extérieure de l'adaptateur et l'extrémité axiale du siège de jante le plus proche est supérieure ou égale à 10%> de la largeur totale L de l'adaptateur, et préférentiellement supérieure ou égale à 15%. Pour la roue d'un véhicule de tourisme cette largeur « B » est égale à 21mm.
[0043] Le corps de l'adaptateur selon l'invention est de préférence constitué d'une armature de renforcement principale formée d'au moins une nappe de câbles en métal (acier), en textile (rayonne), aramide, PET, nylon, fibre de de verre, fibre de carbone, fibre de basalte, poly(éthylène2,6naphtalate) (PEN), polyvinyl alcool (PVA), de polykétones parallèles entre eux dans la nappe et radiaux. La nappe est ancrée dans chaque extrémité axialement extérieure à chaque élément de renforcement extérieur, tel qu'une tringle pour former un retournement. Lorsque le corps comprend plusieurs nappes, ces dernières présentent un angle compris entre 90° et 35° par rapport à la direction circonférentielle. Lorsque le corps ne comprend qu'une seule nappe de renforts, celle-ci sera orientée entre 60° et 90°, et plus préférentiellement à 90°, par rapport à la direction circonférentielle. [0044] L'armature de renforcement principale dudit corps peut présenter un module d'extension supérieur ou égal à 4GPa.
[0045] Les nappes et le composé complexe comprennent de préférence les constituants élastomères classiquement utilisés dans le domaine du pneumatique, tels que les caoutchoucs réticulables par des réactions chimiques de vulcanisation par des ponts soufre, par des liaisons carbone-carbone créées par l'action de peroxydes ou de rayonnements ionisants, par d'autres chaînes d'atomes spécifiques de la molécule de l'élastomère, en second lieu, les élastomères thermoplastiques (TPE) où la partie déformable élastiquement forment un réseau entre des régions « dures » peu déformables dont la cohésion est le fruit de liaisons physiques (cristallites ou régions amorphes au-dessus de leur température de transition vitreuse), ensuite les élastomères non thermoplastiques et enfin les résines thermodurcissables.
[0046] Le corps de l'adaptateur peut comprendre une frette disposée sur au moins une partie de sa surface radialement externe et/ou au moins une partie radialement interne de l'armature de renforcement. La frette utilisée selon l'invention est choisie parmi les matériaux classiquement utilisés dans cette fonction et dans le domaine du pneumatique, et présentant un module d'extension supérieure ou égale à 4GPa, voire supérieure ou égale à 12GPa.
[0047] Cette frette peut être solidaire ou non de l'adaptateur. Si elle n'est pas solidaire de l'adaptateur, elle peut être mise en place après le montage de l'adaptateur sur la jante.
[0048] La frette peut être collée à froid ou à chaud sur l'adaptateur. La frette peut encore être fixée par tous moyens mécaniques, tels que serrage, vissage. [0049] Dans le cas où l'adaptateur est fixé avant d'être disposé sur la jante, alors l'assemblage entre la jante et l'adaptateur est réalisé en force. L'adaptateur est par conséquent rendu indissociable de la jante, et donc non démontable.
[0050] L'adaptateur peut être collé à froid ou à chaud sur la jante après un traitement préalable du métal constituant la jante. Lorsque l'adaptateur est collé à chaud ou à froid sur la jante, l'adaptateur est non démontable.
[0051] L'adaptateur comprend au moins une bande conductrice, amovible ou non, disposée sur la totalité ou sur une partie du pourtour circonférentielle dudit adaptateur, et sur un trajet complet allant de la face d'appui d'adaptateur à la jante J. La présence de la bande conductrice permet en outre d'assurer la conduction de l'électricité entre le sol et la roue, et donc entre le sol et le véhicule notamment lorsque la conductivité des compositions élastomères n'est pas suffisante, et ceci d'autant plus que le pneumatique ne repose pas directement sur la roue mais sur un adaptateur.
[0052] De préférence, lorsque la bande conductrice est amovible ou non amovible, elle est disposée entièrement à la surface radialement externe au corps.
[0053] De préférence, lorsque la bande conductrice est non amovible, elle est partiellement enfouie sous la surface radialement externe du corps.
[0054] De préférence, la bande conductrice présente une résistivité électrique inférieure ou égale à 108 Ohm. cm, et de préférence inférieure ou égale à 107 Ohm.cm. [0055] De préférence, la bande conductrice est constituée au choix en une lame métallique ou en une composition élastomère comprenant du noir de carbone en une quantité supérieure ou égale à 15%.
[0056] De préférence, le noir de carbone de la composition élastomère présente une surface spécifique supérieure ou égale à 500m2/g. [0057] De préférence, lorsque la bande conductrice est non amovible, elle est collée ou réticulée à la composition élastomère du corps.
[0058] Dans les autres cas, il peut être considéré comme démontable.
[0059] L'invention va maintenant être décrite à l'aide des exemples et figures annexées qui sont uniquement donnés à titre d'illustration, et dans lesquels :
- La figure 1 représente une vue schématique en coupe de l'ensemble selon l'invention,
- La figure 2 représente une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation de l'adaptateur de l'ensemble selon l'invention, et - La figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un second mode de réalisation de l'adaptateur de l'ensemble selon l'invention, et
- La figure 4 représente une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'adaptateur et de la jante de l'ensemble selon l'invention,
- La figure 5 représente une vue schématique en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'adaptateur et de la jante de l'ensemble selon l'invention.
[0060] Comme le montre la figure 1, l'ensemble monté de référence général 1, comprend un pneumatique 2 avec deux bourrelets 3, une jante 4 avec un gorge dé jante 5. La jante est en composite carbone/époxy. La gorge 5 est disposée entre deux sièges de jante 6. La jante présente une longueur W égale à 50mm pour un pneumatique de dimension 7,5J17. Cette longueur W est mesurée entre chaque extrémité axialement extérieure de chaque siège dé jante 6. Cet ensemble 1 comprend en outre un adaptateur 7. [0061] L'adaptateur 7 comprend deux extrémités axialement extérieure 8. Chacune de ces extrémités 8 comprend un siège d'adaptateur 9 sur lequel vient reposer le bourrelet 3 du pneumatique 2, et une face d'appui 10 d'adaptateur sensiblement comprise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique. [0062] L'adaptateur 7 comprend en outre un corps 11 qui relie chaque extrémité 8 et forme une pièce unitaire. Ce corps 11 est constitué d'une armature de renforcement l ia classique connue dans le domaine du pneumatique.
[0063] Lorsqu'il est monté le pneumatique vient se reposer sur chaque siège d'adaptateur 9 et vient prendre appui sur chaque face d'appui 10. Pour un pneumatique de dimension 7,5 J 17, la largeur axiale totale L entre chaque siège d'adaptateur 9 est égale à 190,5mm, et « 1 » est égal à 56mm.
[0064] Le corps 11 comprend dans sa partie médiane, de part et d'autre de l'axe médian XX', un élément de blocage 13 ayant une longueur axiale « 1 » totale égale à 25% de la largeur L. L'élément de blocage 13 est constitué en caoutchouc qui présente un module d'extension égale à 50GPa.
[0065] Selon ce mode de réalisation, l'adaptateur ne comprend pas de frette. Lorsque l'ensemble roulant selon l'invention comprend une frette, cette dernière est disposée principalement dans la partie médiane du corps 11 de part et d'autre de l'axe XX', et est constituée de matériaux classiquement utilisés en pneumatique à base de textile ou de métal.
[0066] Chaque extrémité 8 radialement externe comprend chacune un élément de renforcement extérieur 14, encore appelé tringle, constitué en un matériau composite verre-résine.
[0067] Comme le montre la figure 2, seul l'adaptateur 7 est représenté. Il comprend une frette 15 disposée de part et d'autre de l'axe médian XX'. [0068] Sur le mode de réalisation de la figure 3, l'adaptateur comprend en plus des éléments cités précédemment deux saillies 16 disposées chacune, sur le corps 11, à au moins 21mm à compter de l'extrémité de la surface d'appui 10 pour une jante de dimension 7,5 Jl 7. [0069] Ces deux saillies 16 sont constituées en gomme élastomère, éventuellement renforcée par des câbles disposés dans la direction circonférentielle.
[0070] Le montage de cet ensemble s'effectue de manière classique et connue en disposant en force l'adaptateur sur la jante de manière à ce que l'élément de blocage 13 s'insère dans la gorge 5 de la jante 4. Les bourrelets 3 du pneumatique 2 sont ensuite disposés chacun sur un siège de l'adaptateur 9. L'ensemble monté est ensuite mis sous sa pression nominale.
[0071] Sur la figure 3, l'élément de blocage 13 est disposé dans la partie médiane de l'adaptateur 7.
[0072] Comme le montre la figure 4, l'élément de blocage 13 est disposé de manière décalée par rapport à l'axe médian XX' de l'adaptateur mais de manière centrée par rapport à l'axe médian ZZ' de la jante. Il est disposé à une distance « 1 » supérieure ou égale à (W/2 + 21).
[0073] La longueur « 1 » située entre le centre de la gorge de jante et l'extrémité axialement extérieure de l'adaptateur respecte les contraintes physiques A>5mm et B>21mm, où A est la largeur d'un siège de jante et B la distance entre la face d'appui 4 d'une extrémité axialement extérieure de l'adaptateur et une extrémité axiale d'un siège déjante. [0074] Comme le montre la figure 5, l'élément de blocage 8 est disposé de manière décalée par rapport à l'axe médian ZZ" de la jante et par rapport à l'axe médian XX' de l'adaptateur. Dans cette figure, il est disposé à une distance « 1 » en mm du centre de l'extrémité axialement extérieure côté intérieur du véhicule, où l = L - W + 5 + W/200 - 21
Pour une roue pour véhicule pout tourisme de référence 7,5 J 17, West égale à 50mm mm, L à 190,5 mm et « 1 » à 56 mm.
[0075] Les exemples qui suivent montrent les résultats obtenus avec l'adaptateur selon l'invention. [0076] Exemple : Essais sur choc trottoir
Cet essai consiste à faire monter un ensemble monté sur un trottoir selon un angle d'attaque de 30°. Le choix de cet angle est basé sur le fait qu'il constitue une sollicitation très pénalisante pour un pneumatique. L'essai s'effectue avec deux hauteurs de trottoir différentes (90mm et 110mm). Le test se déroule de la manière suivante. On effectue plusieurs passages de la roue à des vitesses différentes jusqu'à obtenir la crevaison du pneumatique. La vitesse de départ est de 20km/h, puis on incrémente la vitesse de 5km/h à chaque nouveau passage.
On compare un ensemble classique sans adaptateur et avec une jante en acier classique (témoin 1) à un ensemble selon le document WO00/78565 (témoin 2), et à un ensemble selon l'invention avec une jante en composite carbone/époxy(invention). Ces ensembles sont tous de dimension 205/55R16 comprenant une jante 6.5J16. Les résultats sont rassemblés dans le tableau II suivant et sont donnés en pourcentage : Témoin 1 Témoin 2 Invention
Pourcentage de la 100 >150 >150 vitesse de crevaison
par rapport au témoin
- hauteur trottoir
90mm
Niveau d'effort de 100 50 40
portée verticale (Fz)
relévée à la vitesse de
crevaison
Etat de l'ensemble -crevaison du pneu -Pneu et roue intacts Pneu, adaptateur et monté suite aux chocs roue intacts
- roue comprenant -Adaptateur
des marques déformé
plastiquement
Tableau II
Les résultats supérieurs à 100 montrent une amélioration du comportement face à un choc latéral. L'essai réalisé sur la hauteur de trottoir de 90mm aboutit à la crevaison du pneumatique témoin à une vitesse de 30km/h, alors que l'ensemble selon l'invention ne subit aucun dommage à cette même vitesse, voire à une vitesse de 50km/h.
L'essai réalisé sur la hauteur de trottoir de 110mm aboutit à la crevaison du pneumatique témoin à une vitesse de 20km/h, alors que l'ensemble selon l'invention ne subit aucun dommage à cette même vitesse, voire à une vitesse de 50km/h.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Ensemble roulant comprenant un pneumatique (2) comprenant deux bourrelets (3), une jante (4) ayant une gorge de jante (5) disposée entre deux sièges de jante (6) ayant chacun une extrémité axialement extérieure (8) ladite jante (4) présentant une largeur totale W entre chaque extrémité axialement extérieure desdits deux sièges de jante (6), et un adaptateur (7) assurant la jonction entre chaque bourrelet (3) et chaque siège de jante (6), caractérisé en ce que l'adaptateur (7) comprend deux extrémités axialement extérieures (8) comprenant chacune un siège d'adaptateur (9) et une face d'appui (10) d'adaptateur sensiblement comprise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, un corps (11) reliant lesdites deux extrémités axiales extérieures (8) de manière à former une pièce unitaire et comprenant au moins une armature de renforcement principale, et
- une face destinée à être en contact avec la gorge de jante, et disposée radialement à l'intérieur, ledit adaptateur (7) présentant une largeur axiale totale L comprise entre chaque siège d'adaptateur pour que le rapport W/L soit supérieur ou égale à 20% et inférieur ou égale à 60%, en ce que le corps (11) comprend un élément de blocage (13) destiné à caler ledit adaptateur dans la gorge de jante, et en ce que la jante (4) est constituée en un matériau choisi parmi les alliages d'aluminium et/ou de magnésium, les matériaux composites à base de fibres de carbone, de fibres de verre, de fibres d'aramide, de fibres végétales, lesdites fibres étant comprises dans une matrice à base de composés thermodurcissables ou de composés thermoplastiques, ou en un composé complexe comprenant un élastomère et un complexe à base de résine et de fibres choisies parmi les fibres de carbone, les fibres de verre, les fibres d'aramide, les fibres végétales ou les combinaisons de ces matériaux. 2 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matériaux composites à base de fibres comprennent des fibres ayant une longueur supérieure à 5mm.
3 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice à base de composés thermodures est choisie parmi les résines époxy, le vinylester, les polyesters insaturés, le cyanate ester, le bismaléimide, les résines acryliques, les résines phénoliques, les polyuréthanes et leur combinaison.
4 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice à base de composés thermoplastiques est choisie parmi le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), les polyamides (PA), les polyamides semi-aromatiques, le polyester (PET), le polytéréphtalate de butylène (PBT), le polyétheréthercétone (PEEK), le polyéthercétonecétone (PEKK), le polyéthersulfone (PSU), le polyétherimide (PEI), le polyimide (PI), le polyamideimide (PAI), le polyphénylénesulfïde (PPS), le polyoxyméthylène (POM), le polyoxyde de phénylène (PPO).
5 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élastomère du multicomposé est choisi parmi les caoutchoucs réticulables, les élastomères thermoplastiques, les élastomères non thermoplastiques.
6 - Ensemble roulant selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le rapport W/L est de préférence supérieur ou égale à 25% et inférieur ou égale à 50%>.
7 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque extrémité axiale extérieure (8) de l'adaptateur comprend un élément de renforcement extérieur choisi parmi un métal, un matériau composite, un matériau thermoplastique, une résine.
8 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de blocage (13) présente une longueur axiale totale supérieure ou égale à 10%> et inférieure ou égale à 80%), et de préférence supérieure ou égale à 30%> et inférieure ou égale à 50%> à la largeur totale L dudit adaptateur. 9 - Ensemble roulant selon l'une des revendications 1 ou 8, caractérisé en ce que l'élément de blocage (13) présente un module d'extension supérieur à 4GPa, et de préférence supérieur à 12GPa.
10 - Ensemble roulant selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'élément de blocage (13) est choisi parmi le métal, le nylon, le PET, l'aramide.
11 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps comprend au moins une saillie (16) disposée sur au moins une extrémité axialement supérieure.
12 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la saillie (16) est choisie parmi un métal, un matériau composite, un matériau thermoplastique, une résine.
13 - Ensemble roulant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adaptateur comprend une frette (15) présentant un module d'extension supérieur ou égal à 4GPa.
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